一种应用于风力发电的扩压筒制造技术

本实用新型专利技术公开了一种应用于风力发电的扩压筒，包括立杆和立杆上的偏航旋转管，所述偏航旋转管连接有扩压筒本体，其中所述扩压筒本体朝向偏航旋转管一侧开口作为进风口，所述扩压筒本体的另一侧开口作为出风口，所述扩压筒本体依次包括有进风端、弧形扩压端和出风端，所述进风口的直径比出风口的直径小，所述扩压筒本体内置有风轮，所述扩压筒本体靠出风口一侧设置有尾舵板；该扩压筒结构通针对微风环境的风力发电需求，通过合理的结构改良，尤其是通过改良后扩压筒本体配合尾舵板设计，解决了现有的风力发电机在风力小、风速低、风向风力不稳定的地区无法正常发电的问题，能够实现微风发电，且能自动偏航转向以捕捉风向。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及风力发电
，特别是一种应用于风力发电的扩压筒。
技术介绍
风力发电主要是通过风机等的装置将风能转化为电能，其中风机主要包括风轮、发电机、塔架等部件。其中风轮是风电机组最重要的部件，主要由叶片和轮毂组成。叶片在气流作用下能产生气动力使风轮旋转，再通过齿轮箱增速或直接驱动发电机产生电能。因此，叶片的捕风效率直接影响到风机发电效率。近年来，风电产业的迅猛发展，但是能提供优良而稳定风能的环境却相对缺乏，这就对风电叶片等的设计，尤其是对风机捕风效率都有了更高的要求。通常情况下，当风通过涡轮机，几乎有一半的空气被迫停留在叶片周围，而不是通过它们，这些风中的能量就丢失了。传统的风力涡轮机最多只能利用59.3% 的风能，这个值被称为贝兹极限。目前提高捕风效率的技术大都集中在采用更高升阻比的新翼型，或者采用从叶尖到叶跟的全翼型结构，但是其捕风效率均低于贝兹极限0.593。有设计人设计了一种发电机，具体参考公开号为CN 103925150A的《一种基于文丘里效应的万向聚风落地式微风发电机》，其中提到了采用由沿流道呈渐缩状的内壁面、外壁面和它们之间的隔板组成的风力收集单元，由风力过渡管、文丘里管和扩压管组成的风力加速单元等的技术，实现在风力小、风速低的地区也能微风发电。但是在实践中发现，这种结构对发电效率的提升还不足以适应需求，而且这种结构也不适用于风向不稳定的地区，直接导致技术没有得到推广应用。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本技术提供一种应用于风力发电、基于文丘里效应的扩压筒，实现微风发电。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种应用于风力发电的扩压筒，包括立杆和立杆上的偏航旋转管，所述偏航旋转管连接有扩压筒本体，其中所述扩压筒本体朝向偏航旋转管一侧开口作为进风口，所述扩压筒本体的另一侧开口作为出风口，所述扩压筒本体依次包括有进风端、弧形扩压端和出风端，所述进风口的直径比出风口的直径小，所述扩压筒本体内置有风轮，所述扩压筒本体靠出风口一侧设置有尾舵板。作为一个优选项，所述弧形扩压端为筒壁截面为弧形的弧形筒状，其中所述弧形扩压端包括有弧形扩压端前部和弧形扩压端后部，其中所述弧形扩压端前部的直径为沿着进风口到出风口方向缩小，所述弧形扩压端后部的直径为沿着进风口到出风口方向扩大，所述出风端的筒壁为梯形圆筒状。作为一个优选项，所述弧形扩压端和出风端之间设置有圆环状过渡端。作为一个优选项，所述扩压筒本体的外壁处设置有连接条，所述扩压筒本体和偏航旋转管之间通过连接条连接。作为一个优选项，所述连接条两端位于进风口、出风口位置处连接有环形条。作为一个优选项，所述尾舵板与扩压筒本体之间通过连接条连接。作为一个优选项，所述风轮通过支架连接在弧形扩压端前部和弧形扩压端后部之间交接位置处，其中弧形扩压端前部和弧形扩压端后部之间交接位置处作为扩压筒的喉颈部。作为一个优选项，所述出风端的筒壁与轴线之间角度θ为15°～30°。本技术的有益效果是：该扩压筒结构通针对微风环境的风力发电需求以及风力发电机在微风环境效率差的缺陷，通过合理的结构改良，尤其是通过改良后扩压筒本体配合尾舵板设计，解决了现有的风力发电机在风力小、风速低、风向风力不稳定的地区无法正常发电的问题，能够实现微风发电，且能自动偏航转向以捕捉风向，适用于在野外、山上、农场、工业区甚至是个人花园，适用地域极广，且设备结构简单、制造成本低、使用效果好，有利于技术的推广应用。附图说明下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。图1是本技术的立体图； 图2是本技术的剖视图。具体实施方式为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。为透彻的理解本专利技术，在接下来的描述中会涉及一些特定细节。而在没有这些特定细节时，本专利技术则可能仍可实现，即所属领域内的技术人员使用此处的这些描述和陈述向所属领域内的其他技术人员有效的介绍他们的工作本质。此外需要说明的是，下面描述中使用的词语“前侧”、“后侧”、“左侧”、“右侧”、“上侧”、“下侧”等指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向，相关技术人员在对上述方向作简单、不需要创造性的调整不应理解为本申请保护范围以外的技术。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定实际保护范围。而为避免混淆本专利技术的目的，由于熟知的制造方法、控制程序、部件尺寸、材料成分、电路布局等的技术已经很容易理解，因此它们并未被详细描述。参照图1、图2，一种应用于风力发电的扩压筒，包括立杆1和立杆1上的偏航旋转管2，所述偏航旋转管2连接有扩压筒本体3，其中所述扩压筒本体3朝向偏航旋转管2一侧开口作为进风口31，所述扩压筒本体3的另一侧开口作为出风口32，所述扩压筒本体3依次包括有弧形扩压端5和出风端6，所述进风口31的直径比出风口32的直径小，所述扩压筒本体3内置有风轮7，所述扩压筒本体3靠出风口32一侧设置有尾舵板8。即风轮7和扩压筒本体3、尾舵板8、偏航旋转管2作为一个整体一起绕偏航旋转管2轴心旋转。扩压筒本体3的工作原理：风经由进风口31进入，经过弧形扩压端5加速，在弧形扩压端5中直径最小位置处达到最大风速，吹动风轮7将风能转化成电能，进行发电。而风经过出风端6吹出，此时扩压筒本体3外侧压力大，而扩压筒本体3内侧靠出风口32位置处的压力小，这样就形成一个压力差，这个压力差就可以大大提升经过扩压筒本体3的流量，使风速提高，而根据空气动力学定律，风速提高一倍，风轮效率就增加八倍，进而提高风力发电的效率。在实际工作时，风轮7跟随扩压筒本体3、尾舵板8旋转，当风出现转向时，例如风向由扩压筒本体3的左侧往右侧吹，尾舵板8、扩压筒本体3就通过偏航旋转管2向右转动，直到尾舵板8转动至与新的风向平行，此时风轮7的叶片和扩压筒本体3的进风口31均为正面迎风，实现自动捕捉风向和提高经过风轮7的风流量。另外的实施例，参照图1、图2的一种应用于风力发电的扩压筒，其中此处所称的“实施例”是指可包含于本申请至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。实施例包括立杆1和立杆1上的偏航旋转管2，所述偏航旋转管2连接有扩压筒本体3，其中所述扩压筒本体3朝向偏航旋转管2一侧开口作为进风口31，所述扩压筒本体3的另一侧开口作为出风口32。图中的实施例里，进风口31和偏航旋转管2之间留有空隙4。所述扩压筒本体3依次包括有弧形扩压端5和出风端6，所述进风口31的直径比出风口32的直径小，所述扩压筒本体3内置有风轮7和发电机，所述扩压筒本体3靠出风口32一侧设置有尾舵板8，所述弧形扩压端5为筒壁截面为弧形的弧形筒状，其中所述弧形扩压端5包括有弧形扩压端前部51和弧形扩压端后部52，其中所述弧形扩压端前部51的直径为沿着进风口到出风口方向缩小，所述弧形扩压端后部52的直径为沿着进风口到出风口方向扩大，所述出风端6的筒壁为梯形圆筒状。由于常态下相同流量的流体通过不同截面时，流速与截面积成反比的流体性质，弧形扩压端前部51末端处的风速由于截面积变小而增本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于风力发电的扩压筒，其特征在于：包括立杆（1）和立杆（1）上的偏航旋转管（2），所述偏航旋转管（2）连接有扩压筒本体（3），其中所述扩压筒本体（3）朝向偏航旋转管（2）一侧开口作为进风口（31），所述扩压筒本体（3）的另一侧开口作为出风口（32），所述扩压筒本体（3）依次包括有弧形扩压端（5）和出风端（6），所述进风口（31）的直径比出风口（32）的直径小，所述扩压筒本体（3）内置有风轮（7），所述扩压筒本体（3）靠出风口（32）一侧设置有尾舵板（8）。

【技术特征摘要】
1.一种应用于风力发电的扩压筒，其特征在于：包括立杆（1）和立杆（1）上的偏航旋转管（2），所述偏航旋转管（2）连接有扩压筒本体（3），其中所述扩压筒本体（3）朝向偏航旋转管（2）一侧开口作为进风口（31），所述扩压筒本体（3）的另一侧开口作为出风口（32），所述扩压筒本体（3）依次包括有弧形扩压端（5）和出风端（6），所述进风口（31）的直径比出风口（32）的直径小，所述扩压筒本体（3）内置有风轮（7），所述扩压筒本体（3）靠出风口（32）一侧设置有尾舵板（8）。2.根据权利要求1所述的一种应用于风力发电的扩压筒，其特征在于：所述弧形扩压端（5）为筒壁截面为弧形的弧形筒状，其中所述弧形扩压端（5）包括有弧形扩压端前部（51）和弧形扩压端后部（52），其中所述弧形扩压端前部（51）的直径为沿着进风口到出风口方向缩小，所述弧形扩压端后部（52）的直径为沿着进风口到出风口方向扩大，所述出风端（6）的筒壁为梯形圆筒状。3.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷洁颜，
申请(专利权)人：雷洁颜，
类型：新型
国别省市：广东;44